光伏电站项目农光互补建设模式的创新与应用

摘要：为巩固光伏电站项目建设模式创新成果，依托云南省昆明市禄劝县撒永山250MW光伏电站项目，立足地方资源禀赋条件，华电禄劝新能源开发有限公司开展了农光互补示范项目研究应用，创新“光伏＋农业＋生态修复”模式，用实际行动履行央企社会责任，助力地方乡村振兴战略。

关键词：光伏电站；农光互补；创新；应用

引言：

近几年光伏电站开发竞争日趋激烈，为推进光伏发电多元布局，大力发展绿色低碳循环产业，华电禄劝新能源开发有限公司与农业农村部规划设计研究院签订合作协议，针对禄劝县撒永山250MW光伏电站项目和乡村产业发展条件，开展农光互补技术模式研究，提出了农光互补专项设计实施方案，开展农光互补示范项目研究应用。充分利用光伏场区石漠化荒山土地的空间，在架设光伏发电阵列的同时，创新“光伏＋农业＋生态修复”模式，通过建设配套灌溉系统工程，进行农业种植灌溉约3000亩，引进专业的农业公司发展光伏板下农作物下游产业，形成农业收益与光伏发电双赢的良好局面，既实现节能减排的社会效益，还有效提高山地石漠化土地利用率，有力推动当地村民就业、增加涉地农民收入。

一、项目概况

云南省昆明市禄劝县撒永山250MW光伏电站项目规划场址位于禄劝县撒营盘镇东北，总用地面积约为5235亩，场址海拔高程介于 2400～3100m 之间。项目交流测装机规模为250MW，直流侧装机容量289.2MWp，年平均上网电量为39789万kW·h，年平均满负荷利用小时数为1319h。项目于2021年3月10日取得备案，2021年9月16日开工建设，2022年12月31日并网发电，成为目前云南省最大的投产单体光伏项目。

项目投产运行后，每年节约标煤12.49万t，减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化碳（CO2）约30.46万t，二氧化硫（SO2）约268.75t，烟尘40.31t。项目的建成，取得了良好生态效益、经济效益、社会效益，增加了当地群众的经济收入，起到了积极的引领示范作用。

项目场址海拔较高，项目地及周边地区水资源短缺是制约当地农业经济发展的主要瓶颈，地表水匮，且地下水埋藏较深、水质差以及开采过量、不易利用，雨水是该项目唯一有潜力可利用的水资源。该农光互补项目通过筑坝提水及新建水窖集水解决旱季灌溉问题，在进行土壤改良后，试点种植经济价值比较高黄精、白芨两种中药材及牧草、马铃薯，其中：种植黄精、白芨中药材各400 亩。

二、项目建设的意义

目前国内仅有部分光伏电站项目在耕地范围光伏板下种植花卉、蔬菜、牧草等，山地石漠化土地基本没有产出效益，经济效益不是很理想。该农光互补项目拟打造一个农光互补示范项目，项目的实施创造性的以光伏发电技术与地方特色经济产业开发有机融合，创新“光伏发电＋农业生产＋生态修复”模式，提升高山地石漠化土地的单位产出效益，推进光伏发电多元布局，大力发展绿色低碳循环农业，推进农光互补等低碳农业模式，项目的建设符合国家及云南省能源发展政策，产业及生态需求迫切，具有重大的社会效益和生态效益，可为地方经济转型实现绿色发展，对探索农村经济发展的新路径具推广和样板作用。

该农光互补项目充分利用当地光照、地理、气候优势，利用建成的光伏组件前后排之间空隙内以及光伏组件下方空间，形成光伏板上发电、光伏板下种植喜阴性作物的立体土地综合利用模式，大大提高土地利用率，让单位面积的土地实现最大产出，实现光伏发电和新型农业的完美融合。通过光伏产业与生态治理、生态农业发展相结合，防止土地表层裸露，形成石漠化“光伏+”一体化创新技术体系，真正实现光伏发电与农业生产相结合，实现生态治理与农村经济建设协调发展的新模式，推广农光互补清洁高效能源的可持续利用，实现光伏发展和农业生产双赢，为践行新发展理念，构建新发展格局作出贡献。

三、农光互补实施方案

通过农业农村部规划设计研究院前期充分调查，探索农业种植品种经济性与适种性，均衡农作物对光照的需求进行因地制宜抉择农业种植类别。经过对项目地块的土样采集和化验检测、分析，查阅适宜种植作物方面有关资料，综合土层、海拔、人工等多方面因素，在进行土壤改良后，引进专业的农业公司种植经济价值高的喜阴性作物，发展板下农作物下游产业。

农光互补项目农业种植运营采用“农民出地、出力—村委会参与种植管理—农业公司统一供种苗、供肥、技术指导、销售”的合作社管理模式，项目完工投产后，村委会得到一定股份的收益分红，涉地村民根据土地面积参与收益分红。

根据农业农村部规划设计研究院提供的农光互补专项设计，农光互补示范项目研究应用实施方案内容包括：工程建设、农业种植和土壤改良三部分。通过建设配套灌溉系统工程，进行农业种植灌溉约3000亩，通过筑坝提水及新建水窖集水解决旱季灌溉问题，在进行土壤改良后，试点种植经济价值比较高黄精、白芨两种中药材及牧草、马铃薯，其中：种植中药材800亩，其他以种植牧草为主。

配套设施建设主要内容为冲沟筑坝取水、建水窖蓄水，敷设灌溉主管道。同时，选取1MW光伏板场区开展光伏板雨水收集与利用试验项目，建设光伏板雨水汇集系统、节水灌溉设施，通过光伏板对雨水进行收集、输送、贮存、利用，打造集雨节水灌溉示范项目。光伏板雨水集雨装置由集水槽、雨水斗、雨水立管等组成，集水槽装设于光伏板较低一侧，汇集雨水后经由雨水斗和雨水立管排入地表明沟，依据地形地势最终汇至地势相对较低且安全的雨水蓄集设施内。集水槽安装示意图如下：

四、实施成果

该农光互补项目拟打造一个示范项目，项目农业种植用工，优先考虑当地涉地村民，直接、间接的培训当地农民科学利用土地，带动当地产业发展，提供有力保障，同时吸纳农村剩余劳动力，提供就业机会。当地村民参与种植、除草、打药、收割等基础工作，在家门口就可以打工，不耽误照顾老人、小孩，也能增加经济收入。

项目建成后每年生态农业的收入在260万元左右，每年可以直接提供安排当地就业岗位100个左右，带动附近300农户，涉地农民年均纯收入增加3000元以上，具有较好的经济效益、社会效益、生态效益。通过种植牧草进行生态修复后，可以改善光伏场区内脆弱的生态环境，减少水土流失量，使遭受石漠化破坏的草地的生态功能得到恢复，提高了植被覆盖率，真正实现了生态修复与农业生产相结合，实现了生态治理与农村经济建设协调发展的新模式。

五、结语

农光互补项目取水坝、高位水池、分水池、水窖、输水管道等配套灌溉系统建设完成，共计种植牧草约1900亩、马铃薯约200亩及黄精、白芨两种中药材各400亩。马铃薯已于2024年8月份已经收成，产生了一定的经济价值。牧草长势较好，为当地养殖户带来较好的放牧效果。

黄精、白芨示范应用效果有待进一步验证，拟通过观察光伏板下农作物生长情况，进行对比试验，逐步总结种植经验，视农作物生长情况进一步优化调整光伏板下农业种植结构，探索板下农业种植新模式，实现光伏用地农业种植效益最大化，走出一条新的农光互补示范示范之路，拓宽地方乡村振兴致富路。通过该农光互补项目示范应用，将在华电云南发电有限公司后续山地光伏农光互补项目中全面推广使用。

作者简介：龙鹏学（1978.12—），男，高级工程师，主要从事水利水电、光伏电站工程管理工作。